天然气液化装置的流程选择
液化天然气LNG气化站运行操作手册
第一章天然气与液化天然气（LNG）知识1.1 天然气知识近20多年来，世界天然气需求持续稳定增长，平均增长率保持在2%，预计2020在世界能源组成中的比重将会增加到29%左右。
中国是开发利用天然气资源最早的国家。
新中国成立后，天然气产业有了很大发展。
特别是“八五”以来，中国储量快速增长，天然气进入高速发展时期。
但从全世界看，中国天然气产业整体水平还很低，资源探明程度仅7%左右，储量动用程度约50%，特别是天然气在能源结构中所占的比例极低，不到世界平均水平的十分之一。
随着中国国民经济的持续发展，工业化程度的不断提高，对清洁能源的需求不断增大，预示着天然气具有很大的发展空间，中国天然气产业具有良好的发展前景。
中国天然气产业正面临着前所未有的发展机遇和挑战。
随着科技进步，世界能源消费结构不断地向低碳化演变，天然气作为低碳化的清洁能源在世界各国都得到了高度的重视和发展，而目前中国天然气产业的发展与国民经济及社会发展很不适应。
为此，国家从能源结构调整、加强环保和可持续发展等基本国策出发，“十五”将大力发展天然气的开发利用，这将为天然气产业的发展创造良好环境。
1.1.1 天然气组成天然气是由烃类和非烃类组成的复杂混合物。
大多数天然气的主要成份是气体烃类，此外还含有少量非烃类气体。
天然气中的烃类基本上是烷烃，通常以甲烷为主，还有乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、以及少量的已烷以上烃类。
在C中6有时还含有极少量的环烷烃（如甲基不戊烷）及芳香烃（如苯、甲苯）。
天然气中的非烃类气体，一般为少量的氮气、氧气、氢气、二氧化碳、水蒸气、硫化氢，以及微量的惰性气体如氦、氩、氙等。
天然气中的水蒸气一般呈饱和状态。
天然气的组成并非固定不变，不仅不同地区油、气藏中采出的天然气组成判别很大，甚至同一油、气藏的不同生产井采出的天然气组成也会有很大的区别。
1、根据化学组成的不同分类（1）干性天然气：含甲烷90%以上的天然气。
（2）湿性天然气：除主要含甲烷外，还有较多的乙烷、丙烷、丁烷等气体。
天然气液化的LP-DMRC循环以及流程模拟
热效 率 ， 而具 有 较理 想 的循 环特 性 。 从
图 １ Ｌ Ｄ Ｃ漉 程 图 Ｐ～ ＭＲ
Ｆｇ １ Ｔ ｅ Ｐ Ｄ ｏ Ｐ—ＤＭＲＣ ｃ ｃｅ ｉ ． ｈ Ｆ ｆＬ ｙｌ
收 稿 日期 ：０ ８…Ｉ ｏ ２０ ３ １
作 者简介 ： 孙恒 （９ ６一） 男 ， 士 ， １７ ， 博 从事低温实验设备设 汁、 Ｎ Ｌ Ｃ工艺流程模拟方面的研究。
・
６・
低 温技 术
Ｃ ｙ ｇ ｎｃ ｒｏ ｅ ｉｓ
第１ ２期
２ 流程 介 绍
本 文提 出的 Ｌ Ｐ—Ｄ Ｃ流 程 图如 图 ｌ所示 。 ＭＲ
一
３ 流程模拟及分析
采用通 用化工 软 件 Ｈ Ｓ Ｓ对 Ｌ ＹＹ Ｐ—Ｄ Ｒ Ｍ Ｃ进 行模 拟 ， 环境 温度 为 ２ ℃并 采用 假设 的天 然 假设 ７ 气 源 。天然 气 本 身 具有 ４ ｂｒ ２ ａ 的压 力 ， 其摩 尔 组
ｍｅ ｔ ｕ ｈ ａ ｉ ｌ ｏ ｒｃ ｓ ｎ ｉｈ ｅ ｉｉ ｎ ｙ ｔｈ ｏ ｄ ｐ ｏ ｐ ｃ ｎ ａ ｅ ａ ｐｉｄ ｎ ｔｏ ｌ ｏ ａｇ ｉ ｒ ｓｓ ｃ ｓｍｐｙ ｆ ｗ ｐ ｏ ｅ ｓａ ｄ ｈｌ ｆ ｃ ｅ ｃ ．Ｉ ａ ａｇ ｏ ｒ ｓ ｅ ｔａ ｄ ｃ ｎ ｂ ｐ ｌ ｏ ｎ ｙ ｆ ｒ ｒｅ—ｓ ａｅ Ｌ Ｇ ｓ ｌ ｇ ｓ ｅ ｌ ｃｌ Ｎ
ｐ ａ ｔｂ ｔａｓ ｒｓ ｌ Ｌ ｅ ｉｅ ｌｎ ｕ ｌ ｆ ｍａ ＮＧ ｄ ｖｃ 。 ｏｏ Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ＮＧ， ｉ ｕｆ ｉｇ—ｃ ｃ ｅ ｙ ｒｓＬ Ｌｑ ｉ ｎ ｙ ｙ ｌ ，ＭＲＣ，Ｓ ｍｕ ａｉｎ ｉ ｌｔ ｏ
１ 前言
随着 国 内越 来越 多 Ｌ Ｇ液 化装 置 的建 立 ， Ｎ 发
LNG液化工艺的三种流程
LNG液化工艺的三种流程LNG是通过将常压下气态的天然气冷却至-162℃，使之凝结成液体。
天然气液化后可以大大节约储运空间，而且具有热值大、性能高、有利于城市负荷的平衡调节、有利于环境保护，减少城市污染等优点。
由于进口LNG有助于能源消费国实现能源供应多元化、保障能源安全，而出口LNG有助于天然气生产国有效开发天然气资源、增加外汇收入、促进国民经济发展，因而LNG贸易正成为全球能源市场的新热点。
为保证能源供应多元化和改善能源消费结构，一些能源消费大国越来越重视LNG的引进，日本、韩国、美国、欧洲都在大规模兴建LNG接收站。
我国对LNG产业的发展也越来越重视，LNG项目在我国天然气供应和使用中的作用尤为突出，其地位日益提升。
1 天然气液化流程液化是LNG生产的核心，目前成熟的天然气液化流程主要有:级联式液化流程、混合制冷剂液化流程、带膨胀机的液化流程。
1.1 级联式液化流程级联式(又称复迭式、阶式或串级制冷)天然气液化流程，利用冷剂常压下沸点不同，逐级降低制冷温度达到天然气液化的目的。
常用的冷剂为水、丙烷、乙烯、甲烷。
该液化流程由三级独立的制冷循环组成，制冷剂分别为丙烷、乙烯、甲烷。
每个制冷循环中均含有三个换热器。
第一级丙烷制冷循环为天然气、乙烯和甲烷提供冷量;第二级乙烯制冷循环为天然气和甲烷提供冷量;第三级甲烷制冷循环为天然气提供冷量;通过9个换热器的冷却，天然气的温度逐步降低，直至液化如下图所示。
1.2 混合制冷剂液化流程混合制冷剂液化流程(Mixed-Refrigerant Cycle，MRC)是以C1~C5的碳氢物及N2等五种以上的多组分混合制冷剂为工质，进行逐级的冷凝、蒸发、膨胀，得到不同温度水平的制冷量，逐步冷却和液化天然气。
混合制冷剂液化流程分为许多不同型式的制冷循环。
1.2.1 闭式混合制冷剂液化流程下图为闭式混合制冷剂液化流程(Closed Mixed Refrigerant Cycle)。
液化天然气应用的工艺流程
液化天然气应用的工艺流程
液化天然气（LNG）的工艺流程包括以下步骤：
1. 天然气净化：通过脱硫、脱水、去马克思（CO2和二氧化硫的去除）等工序，去除天然气中的杂质和有害物质。
2. 冷凝：将净化后的天然气在低温下冷凝，使其变成液态。
冷凝使用的方法有自然冷凝和机械冷凝两种。
3. 分离：将液态天然气分离成纯的甲烷和小部分的杂质气体。
这一步骤通常使用深度冷凝和分离技术完成。
4. 储存：将甲烷液体储存在低温环境下的储罐中，以保持其液态状态。
常用的液氮、液氧或液氢作为冷媒，通过千兆瓦级的离心式压缩机或叶轮式压缩机将储藏的甲烷保持在极低温度下。
5. 运输：使用加热和恢复系统重新将液态甲烷变为气态，然后通过特殊设计的LNG船、铁路罐车或卡车，将其运输到目的地。
到达目的地后将LNG重新压缩为气态以便输送给终端用户。
以上步骤依据实际生产和运输环境的不同，可能使用其他补充工艺和设备，总体目标都是生成可安全、可靠地储藏和运输的LNG产品。
lng液化工厂工艺流程
lng液化工厂工艺流程
液化天然气（LNG）的生产过程通常包括以下几个步骤：
1. 天然气采集和初步处理：首先，从地下油气田或海底油气田中开采出天然气。
然后，对天然气进行初步处理，包括除去杂质和水分。
2. 精制处理：初步处理后的天然气被送入精制处理装置，通过一系列的物理和化学处理步骤，如冷却、压缩、冷凝和去除杂质等，将天然气中的非甲烷组分、硫化氢、二氧化碳、水等杂质去除，使天然气纯度提高。
3. 加热和压缩：在精制处理装置中，将精制后的天然气加热至高温，然后通过压缩机将其压缩至高压。
4. 冷却：压缩后的天然气通过冷却装置，利用低温冷却剂（如液氮或液氩）进行冷却，使其温度迅速下降。
5. 液化：冷却后的天然气进入液化装置，通过与冷却剂的热交换，使天然气中的甲烷成分液化成LNG，并将其从气态转化为液态。
6. 储存和运输：将液态天然气（LNG）储存于大型储罐中，通常为特殊设计的钢质罐体。
LNG可以通过管道、LNG船或LNG卡车等方式进行运输。
以上为LNG液化工厂的一般工艺流程，具体的工厂可能会有不同的配置和处理步骤，具体情况还需根据项目和工厂实际情况进行确定。
WED-13-调峰型液化天然气装置——利用管道压差液化天然气
(Suzhou Huafeng LNG Co., Ltd, Suzhou, Jiangsu, Post Code: 215152); (Suzhou Natural Gas Pipe Networks Co., Ltd, Suzhou, Jiangsu, Post Code: 215001)
Plan of LNG Peak-shaving （Fig. 1）
Upstream Piping
Dongqiaomen Station
Suzhou High-pressure Piping
LNG Plant
LNG Tank LNG Filling to Tanker LNG Unfilling from Tanker LNG Tank
Keywords: City natural gas supply peak-shaving; LNG; Turbo-expander
1 / 13
引言
苏州天然气高压管网工程 2002 年 6 月动工建设，2004 年 1 月 9 日正式对外供气，当年供气量为 5128 万立方米。2005 年供气量为 20549 万立方米。至 2008 年供气量已经达到 6 亿立方米。
Pressure Adjusting Station
LNG Vaporizing
Downstream Piping
Pressure Adjusting Station
Downstream Piping
LNG Vaporizing
LNG Unfilling from Tanker
LNG Tank
User
调峰型液化天然气装置 ——利用管道压差液化天然气
李克锦 1 顾金明 1
液化天然气LNG装置各岗位操作规程详细操作规程解析
一、净化岗位原料气压缩单元操作规程1、主题内容与适用范围1．1本规程规定了净化岗位原料气压缩单元的任务、管辖范围、开停车步骤、正常操作及事故处理。
2、编写依据2.1林德提供的《操作手册》。
3、管辖范围3.1容器6台：V-101A/R 原料气过滤分离器、V-102原料气压缩机第一中间罐、V-103原料气压缩机第二中间罐、V-104净化气第一缓冲罐、V-105净化气第二缓冲罐。
3.2空冷器3组：E-101原料气压缩机第一中间冷却器、E-102原料气压缩机第二中间冷却器、E-103原料气压缩机后冷却器。
4、工艺流程叙述由界区外来的压力为0.8Mpa（a）的天然气，先在V-101（原料气过滤分离器）中除去液体和固体的颗粒，然后由C-101（原料气压缩机）I段将压力提升到1.96Mpa，再经E-101（I段中间冷却器）由空气冷却到约40℃。
冷却产生的冷凝水在V-102（原料气压缩机I段分离器）中分离出来送到洗涤单元。
经过I段压缩后的原料气，经V-102进入C-101Ⅱ段并在C-101Ⅱ段压缩到4.0Mpa，然后进入E-102（Ⅱ段中间冷却器），冷却到约40℃，冷却产生的冷凝水在V-103（压缩机Ⅱ段分离器）中分离出来送到洗涤单元，以减少界区外来的精制水的用量。
原料气进入CO2洗涤单元T-201，将CO2从0.1mol%脱除至50ppm（V）以下。
离开T-201顶部返回到原料气压缩机Ⅲ段入口的净化天然气温度约40℃，为防止原料气带水，先进入V104经分离脱水后，进入压缩机Ⅲ段被压缩，压力上升到约6.7Mpa，再经E-103（压缩机Ⅲ段出口空冷器），经空气冷却到约40℃，其冷凝水在V-105中分离并排至V-102，原料气送干燥单元进一步净化处理。
5、开车5.1原料气压缩单元氮气置换5.1.1公用工程PSA制氮系统生产的氮气从去火炬F701-1/2的N2气总管UN-90026-2"上，经由UN-90048-3/4"线，引至主装置区US-101，供C101原料气压缩单元N2气置换用气。
天然气级联式(三级)液化工艺流程
天然气级联式(三级)液化工艺流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!天然气液化是将天然气从气态转变为液态的过程，以便于储存、运输和使用。
浅析液化天然气(LNG)技术
浅析液化天然气(LNG)技术摘要：天然气是一种全球不可再生资源，其储量巨大，而且使用过程中对环境的污染极小，因此在我国已经成为一种普遍使用的能源。
为了更好地利用天然气，提升我国居民的生活质量，本文将深入研究天然气液化工厂的工艺设计，以期达到更高的效率和更优质的服务。
关键词：LNG液化天然气；工艺；设计前言：为了更有效地利用天然气，我们必须加强对其液化工艺的研究，以及发现其中的缺陷，并采取有效措施来改善其应用，从而实现更大的经济效益。
一、合理的工艺方案的选择为了提高天然气工厂的效率，我们必须综合考虑天然气的物理特性和可能产生的影响因素，并制定出更加科学合理的工艺方案。
这样，我们才能在使用天然气时最大限度地发挥它的潜力。
随着技术的发展，多种多样的设备被广泛应用于实际的加工过程，从而满足不同的工艺需求。
为了提高效率，天然气工厂应该对液化技术的设计进行优化，并选择适当的加工装置，以确保满足工艺规范的要求[1]。
在制定工艺计划时，应该特别注意原材料的品质。
为了确保安全，天然气工厂必须根据其生产能力，选择最佳的加工方法。
为了确保安全生产，我们必须认真执行所设定的目标。
二、原料气的净化2.1脱酸性气体随着技术的进步，天然气的稳定性已经得到了显著改善，但仍存在一些杂质，这些杂质会影响到天然气的安全使用，因此需要采取措施来确保其安全。
因此，在液化天然气工业技术的应用过程中，天然气工厂必须采取有效措施来处理和净化天然气中的杂质，去除其中的有害气体，以确保天然气的稳定性。
通过改进技术，我们能够显著提升天然气的使用安全性和可靠性。
在处理污染源的过程中，最关键的是去除酸性气体，这就需要我们利用二异丙醇胺（DIPA）和甲基二乙醇胺（MDEA）的吸附能力，并且将这些有毒物质（如CO）储存在原料气中，这样才能够提高MDEA的稳定性，进而提升污染源的净化能力[1]。
2.2脱水在天然气液化工艺的设计过程中，必须严格控制原料气的水分含量，以确保其符合规定的标准，否则就可能造成不利的后果。
天然气液化流程技术方案的选择与比较
流程模拟软件优 化模拟 ，以及借鉴 Ｌ Ｎ Ｇ工厂的实 际经验 ，主要 对 ＭＲ Ｃ工 艺 和氮 膨胀 循 环 制 冷 工 艺
进行 分 析 比较 ，说 明这 两种 工艺 的各 自优劣 性 ，为 以后 Ｌ Ｎ Ｇ工 厂设 计 流程方 案 的选择 提供 参考 。
然气 的液化 和存 储是 其 开发 利用 的关 键技 术 。进入 ２ １世纪 以来 ，随着 人 们 的 能 源 需 求 日益 强 劲 地 增 长 ，天 然气 液 化技 术 已经形 成 一 门高科 技技 术 ，并 普遍 应 用 在 现 代 液 化 天 然 气 （ Ｌ Ｎ Ｇ） 工 业 化 生 产
ａ ｎａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ，ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ａ ｃ ｔ ｕ ａ ｌ ｅ ｘ ｐｅ ｉｅ ｒ ｎ ｃ ｅ ｓ ｏ ｆ ＬＮＧ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ｔ ｈｅ ｍｅ ｉｔ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｍｅ ｉｔ ｒ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｌ ｉ ｑ ｕ ｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｅ ｄ ａ ｒ ｅ ｓ ｕ ｍｍａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ ．
当，按 照
１ ＭＲ Ｃ制冷 工艺和氮 膨胀循环 制冷工艺 的 制冷原理
ＭＲ Ｃ工 艺是 以 Ｃ １ 一Ｃ ５的碳 氢 化 合 物及 氮 等 ５ 种 以上 的多 组分 混合制 冷剂 为工 质 ，进行 逐级 的冷
凝 、蒸 发 、节 流 膨 胀 ，得 到 不 同 温 度 水 平 的 制 冷
米设 计 制 造 术
天然 气液 化流程技术 方案 的选择与 比较
李 宽彪 ，郑 蕴 涵 ，张淑 文 ，赖 秀 文 ，潘 慈
３ １ ０ ０ １ ４ ） （ 杭 州杭 氧股份有限公 司石化工程公 司 ，浙江省杭州市 中山北路 ５ ９ ２号 弘元大 厦
几种国外新型的小型天然气液化流程分析
（ 上海 交通 大学 制冷 与低 温工程研究所 ， 上海 ２０ ４ ） ０ ２ ０
摘要 ： 液化流程的设计 是小 型天然气液化装置开发研制的关键。文中介绍 了国外 天然气液化装置研究机构 和 设计 制造公司所提出的几种小型天然气液化流程 ， 阐述 和分析 了其液化方 法和特 点 ， 出国外小 型天 然气液化 流 指
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｉ ｅａ ｔ ｎ ｆ ｗ，Ｌ ｑ ｅ ｅ ，Ｌ ｑ ｅａ ｔ ｎ ｍｅｈ ，Ｅ ｐ ｄ ｒ ｃ ｃ ｅ ｙ ｒ ｓ Ｌ ｑ ｆ ｃｉ ｏ ｕ ｏ ｌ ｉ ｕ ｆ ｒ ｉ ｕ ｆｃｉ ｔ ｏ ｉ ｏ ｄ ｘ ａ ｅ ｙ ｌ ｎ
１ 引言
我 国天然气 资 源丰 富 ， 对 于大 量 储 量较 少 但 的零散气 田和开采 成本 较 高 的 边 际气 田 ， 由于无 法 承担长 距离管 道 运输 的成本 ， 以进 入 天然 气 难
程制冷主要采用了天然气膨胀循环 ， 制冷剂膨胀循环 和混合 制冷 剂循环 ； 其液化 装置 采取了模块化定 制成撬块 的 思路 ， 并且考虑了环保性。认 为膨胀 制冷方法在小 型天然气液化流程 中将得到广泛 的应用。
关键 词 ： 液化 流 程 ； 液化 装 置 ； 化方 法 ； 胀 制 冷 液 膨
Ｆｌ ｗｓ ａ ａ ｙ ｉ ｎ ｅ ｅ ａ ｉ ｓ ｏ ｏ ｅ ｇ ｅ ｓ ａｌ— ｓ ａ ｅ ｎ ｕｒ ｌｇ ｓｌｑ ｆ ｃ ｉｎ ‘ ｏ ｎ ｌ ｓｓ ｏ ｓ ｖ ｒ ｌｋ ｎｄ ｆｆ ｒ ｉ ｎ ｎ ｗ ｍ ｌ — ｃ ｌ ａｔ ａ ａ ｉ ｕｅ ａ ｔｏ
市 场 。小 型天然 气 液化 装 置 与大 中型 相 比， 大 最 的特点 是 设备 简单 紧凑 、 资 省 、 投 尺寸 小 型化 、 装 置撬 装化 ， 这可从 技术 上 打 破零 散 气 田和边 际气
天然气液化厂流程概述
影响甘醇脱水效果的因素：
贫液浓度：再生后贫液中甘醇浓度愈高，吸湿性能 愈好；
甘醇循环量：太少不能有效地脱水，太多，脱水效 果无明显改善，但操作费用上升，一般为25～60L 甘醇贫液/kg水。
四、膜分离法
用膜分离技术净化天然气，可脱出其中的CO2、H2S和水分。膜 分离装置都是撬装的，实践证明：膜分离装置对气体处理量和 CO2的含量不存在上限的问题，操作费用较低，投资和费用与胺 法或甘醇法相当；灵活性大，适应性强；设备结构简单紧凑，占 用空间小，质量小；平均停工频率较低（0.2%，胺法为2%）； 对环境产生的影响较小。
COS虽本身无腐蚀性，但它与极少量的水反应后，可形成硫化氢 和二氧化碳，从而产生腐蚀，如果在运输和储存中出现潮湿，即 使是0.5ppm（V）的COS被水化，也会产生腐蚀事故；而且COS 的正常沸点（-48℃）靠近丙烷的沸点（-42℃），当分离回收丙 烷时，约90%的COS出现在丙烷尾气或液化石油气中。
固体杂质 水或水蒸气 硫化物 二氧化碳 重烃 氮气氦气等惰性 汞
因此净化处理的主要原因有： ⑴ 为了满足液化天然气 的应用规范： ⑵ 防止在低温下设备受 堵； ⑶ 避免设备的腐蚀和磨 蚀。
பைடு நூலகம்LNG原料气质量要求
水（ H2O ） 二氧化碳（CO2） 硫化氢（ H2S ） COS
总硫（*） 汞 芳香族化合物 重烃 固体物质
第三节 酸性气体的脱除
1. 脱除酸性气体的方法，应用较多的为： 化学溶剂法：用某种溶剂的水溶液在较低温度（25～ 40℃）与酸性气体反应，脱除气体中的H2S和CO2，在较 高温度（105℃）下使溶液再生，放出H2S和CO2 。在化 学溶剂法中，常用各种胺类作溶剂，其净化效果好，工 艺成熟，价格便宜，其中，乙醇胺（MEA）和甲基二乙 醇胺（MDEA）应用较多，后者优点明显，有取代前者 的趋势。
天然气液化厂流程概述
天然气液化厂流程概述天然气液化厂是将天然气转化为液化天然气（LNG）的设施。
其目标是将天然气从气态转变为液态，以方便储存、运输和使用。
天然气液化厂的流程通常包括以下几个主要步骤：1. 天然气处理：首先，原始的天然气从气田或井口输送至液化厂。
在这个步骤中，对天然气进行处理以去除其中的杂质，例如硫化氢、二氧化碳和其他杂质。
这些杂质会影响天然气的质量和液化过程的效率。
2. 脱水：接下来，天然气中的水分被脱除。
这是因为在液化过程中，水分可能会冷冻并损坏设备。
通常会使用脱水塔或者分子筛来去除天然气中的水分。
3. 压缩：在脱水后，天然气被压缩以增加其密度，并准备好进入液化过程。
压缩可以通过多级压缩机实现。
4. 冷却：压缩后的天然气会进入冷却装置。
这个装置一般包括一个或多个冷却器和冷冻机组。
在冷却过程中，天然气的温度逐渐降低至其临界温度以下。
通常使用液化天然气本身来提供冷却效果。
5. 分离：一旦天然气达到液化温度，它会进入分离装置。
在这里，液态的天然气（LNG）和剩余的气态成分会被分离。
6. 储存与输送：分离后的液态天然气被储存在大型储罐中，通常是低温、真空或绝热的储罐。
这些储罐通常被设计成具有高度隔热的结构，以确保液态天然气的低温被有效保持，从而减少损失。
7. 复燃：在需要使用液态天然气时，将其从储罐中取出，并将其通过加热来恢复为气态天然气。
这可以通过加热设备（例如换热器或蒸汽煮沸器）来实现。
综上所述，天然气液化厂的流程主要包括天然气处理、脱水、压缩、冷却、分离、储存与输送以及复燃等步骤。
这些步骤的目的是将天然气转化为液态，以方便储存和运输，从而满足天然气的需求。
天然气液化厂是将天然气转化为液化天然气（LNG）的设施。
其主要目标是将天然气从气态转化为液态，以方便储存、运输和使用。
液化天然气具有高能量密度、便于储存和运输、低排放等特点，因此在能源行业中具有广泛的应用。
天然气液化厂的流程通常包括天然气处理、脱水、压缩、冷却、分离、储存与输送和复燃等主要步骤。
天然气液化流程的发展
天然气液化流程的发展摘要：天然气液化是一个低温过程。
原料天然气经预处理后，进入换热器进行低温冷冻循环，冷却至-160℃左右就会液化。
迄今已成熟的天然气液化工艺有：节流制冷循环、膨胀机制冷循环、阶式制冷循环、混合冷剂制冷循环和带预冷的混合冷剂制冷循环。
目前国外也有一些新型的天然气液化流程。
关键词：天然气液化流程分类引言液化天然气(LNG)工业是天然气加工业的重要组成部分。
它主要包括天然气的预处理、液化、储存、运输、利用五个系统。
一般生产工艺过程是，将含甲烷90%以上的天然气，经过三脱(即脱水、脱烃、脱酸性气体等)净化处理后，采取先进的制冷工艺，使天然气在-162℃变为液体，其体积仅为原来气态的 l／625，成为优质的化工原料以及工业和民用燃料。
1 液化流程的分类液化天然气的液化流程有不同的形式，以制冷方式分，可分为一下三种方式：1、级联式液化流程；2、混合制冷剂液化流程；3、带膨胀机的液化流程。
需要指出的是，这样的划分并不是严格的，通常采用的是包括了上述各种液化流程中某些部分的不同组合的复合流程。
天然气液化装置有基本负荷型液化装置和调峰型液化装置。
基本负荷型天然气液化装置是指生产供当地使用或外运的大型液化装置。
对于这种天然气液化装置，其液化单元常采用级联式液化流程和混合制冷剂液化流程。
20世纪60年代最早建设的天然气液化装置，采用当时技术成熟的级联式液化流程。
到20世纪70年代又转而采用流程大为简化的混合制冷剂液化流程。
20世纪80年代后新建与扩建的基本负荷型液化天然气液化装置，则几乎无例外地采用丙烷预冷混合制冷剂液化流程。
1.1 级联式液化流程级联式液化流程也被称为阶式液化流程、复叠式液化流程或串联蒸发冷凝液化流程，主要应用于基本负荷型天然气液化装置。
级联式液化流程中较低温度级的循环，将热量转移给相邻的较高温度级的循环。
第一级丙烷制冷循环为天然气、乙烯和甲烷提供冷量；第二级乙烯制冷循环为天然气和甲烷提供冷量；第三级甲烷制冷循环为天然气提供冷量。
04-液化天然气技术(LNG)-第四章 天然气液化技术
2020/8/5
11
MRC循环的主要特点：
（1）由于MRC循环采用单一的多组分制冷剂，因此，只需 要一台循环压缩机，而不像级联式制冷循环那样需要多台制冷 压缩机，仅此一项就使得MRC循环设备投资大大降低。
（2）MRC循环的加热曲线可与天然气原料的冷却曲线较好 地匹配，因此，可大大减少制冷功率。
（3）使用一台集成换热器（即MRC主换热器），在设备费 用和易于制造方面也具有显著优势。
CII 液化流程（整体结合式级联型液化流程
Integral-Incorporated-Cascade）。
一般，对基本负荷型液化装置采用级联式液化流程和混 合制冷剂液化流程，对调峰型液化装置采用带膨胀机的液化 流程和混合制冷剂液化流程。
2020/8/5
3
一、级联式循环
经典的级联式循环由三个单独的制冷循环（丙烷、乙烯、甲烷）串接 而成（3个温度水平）。为使实际级间操作温度尽可能贴近原料气的冷却曲 线，减少熵增，提高效率，用9个温度水平（丙烷段、乙烯段、甲烷段各3 个）代替3个温度水平（丙烷段-38℃、乙烯段-85℃、甲烷段-160℃）。 天然气3温度水平和9温度水平的级联式循环冷却曲线，如下所示：
MRC以C1至C5的碳氢化合物及N2等五种以上的多组分混合制冷剂为工 质，进行逐级的冷凝、蒸发、节流膨胀得到不同温度水平的制冷量，以达到 逐步冷却和液化天然气的目的。
MRC既达到类似级联式液化流程的目的，又克服了其系统复杂的缺点。 自20世纪70年代以来，对于基本负荷型天然气液化装置，广泛采用了各种不 同类型的混合制冷剂液化流程。
第三级甲烷制冷循环为天 然气提供冷量。
2020/8/5
图4.4 级联式液化流程示意图 5
级联式液化流程
天然气液化丙烷预冷混合制冷剂液化流程
天然气液化丙烷预冷混合制冷剂液化流程：目前世界上80%以上的基本负荷型天然气液化装置中，采用了丙烷预冷混合制冷剂液化流程：
流程由三部分组成：混合制冷剂循环，丙烷预冷循环，天然气液化回路。
在此液化流程中，丙烷预冷循环用于预冷混合制冷剂和天然气，而混合制冷剂循环用于深冷和液化天然气。
（1）法国燃气公司开发的整体结合式级联型液化流程（CII流程）代表天然气液化技术的发展趋势。
在上海建造的CII液化流程是我国第一座调峰型天然气液化装置中所采用的流程。
（2）带膨胀机的液化流程：利用高压制冷剂通过透平膨胀机绝热膨胀的克劳德循环制冷实现天然气液化的流程。
气体在膨胀机中膨胀降温的同时，能输出功，可用于驱动流程中的压缩机。
投资适中，适合用于液化能力较小的调峰型天然气液化装置。
（3）典型级联式液化流程的比功耗为0.33KW·h/kg。
丙烷预冷单级混合制冷剂液化流程为其1.15倍。
（4）天然气液化装置由天然气预处理流程、液化流程、储存系统、控制系统及消防系统等组成。
（5）浮式液化天然气生产储卸装置是一种新型的边际气田、海上气田天然气的液化装置，以投资较低、建设周期短、便于迁移等优点。
1。
天然气工程液化厂项目装置布置与配管设计方案
天然气工程液化厂项目装置布置与配管设计方案
1.装置布置方案：
（1）装置布局合理。
液化厂项目的装置应根据工艺流程和生产需求进行合理布置，保证设备之间的协调和连接便捷，以最小的投资和运行成本实现装置的高效运行。
（2）安全排布。
在装置布置中，应将安全设施、危险品装置以及易燃易爆区域合理地排布在液化厂项目的围墙外或者远离重要设备的区域，以降低事故发生的风险。
（3）人流与物流分流。
在装置布置中，应将人流与物流分流，确保人员、设备和物料之间的流动有序和安全，减少人员与物料的交叉运输和污染。
2.配管设计方案：
（1）采用优质材料。
在液化厂项目的配管设计中，应选择高品质的材质来保证系统的安全性和可靠性，例如，使用耐高温、耐腐蚀的不锈钢材料来制作高温高压的管道。
（2）合理布局管道。
在配管设计中，应根据工艺要求和布置条件，合理布局管道，以提高流体的运行效率和操作的便捷性。
同时，应根据管道长度、管径和流速等参数，确定合适的支撑方式和管道的布置方式。
（3）考虑热力特性。
在配管设计中，应考虑流体的热力特性，包括温度、压力和流速等因素，以避免因热胀冷缩造成的管道变形和泄漏。
（4）考虑安全性。
在配管设计中，应考虑安全因素，包括防火、防爆、抗震等，采取相应的防护措施和安全设施，确保系统的安全运行。
总之，天然气工程液化厂项目的装置布置与配管设计方案是项目成功的基础，通过合理布置和设计，可以提高装置的效率和安全性，保障项目的顺利运行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
$ ,$ !
456 装置流程选择 小型 456 装置 7 ! 8 调峰设施， 小型 456 装置通常用于下列场合： 液化并储存额外的天然气以调节供气量与需求量之
7 % 8 小型 456 设施， 7 , 8 为交通工具提供天然气作为 用槽车运输 456， 比管道输送更为经济； 间的不匹配； 清洁燃料。天然气在中央处理装置液化后输送至各加气站可作为 456 汽车或 )56 汽车的气源。 小型 456 装置通常倾向于选择比较简单的膨胀机循环或 ’() 循环。 对产量小于#" """ 9 1 : 7 %"" 9 1 ; 8 的装置，采用膨胀机循环一般更为经济，因为其流程的简单抵消了其能耗较高的劣势，并使其较 ’() 循 7 ! 8 冷箱小。膨胀机的工质一般是氮或甲烷， 环有以下优点： 因为它们一直保持气态， 因而无需两相制冷剂 7 % 8 适应性强， 易于操作。由于 系统中的分离器和分配器， 加之所需换热器面积小， 故冷箱也就相对较小； 膨胀机循环对进气成分的变化不敏感，在工作过程中不需要操作人员对制冷剂组成进行相应调整，所以 它的适应性强， 容易操作。相反 ’() 循环虽也可适应进气成分的变化， 但一般需操作人员对制冷剂组成 进行相应调整；7 , 8 无需单独的烃制冷剂储存。而在选用 ’() 循环时，需要在工作区引入并储存烃制冷 剂。 ,$ % 中型 456 装置 对于这种 456 装置， 需要采用一些经过改进的 中型 456 装置通常指产量小于 !$ & < !"= 9 1 : 的装置。 ’() 循环。 最为成熟的 ’() 流程是 >?)@ 的丙烷预冷 ’() 流程，采用单独的丙烷制冷系统对天然气进行预 冷。 与此相类似的， 还可以采用一个单独的混合制冷剂循环来进行天然气预冷。 这两种方式均能有效地提 高循环效率。 但共同的问题是流程多出了一套单独的制冷系统， 使流程的复杂性和设备投资都增大。 另一 种较为成熟的 ’() 流程是 ?(@)A 循环， 采用一个混合制冷剂制冷循环对天然气实现冷却和冷凝。 此流程 较 >?)@ 流程简单， 但需要更大的制冷剂循环量， 造成循环效率降低， 所需换热器面积增大。 结合以上两种流程的优势，提出了一种既具有较高循环效率，又不设置单独预冷用制冷压缩机的多 级 ’() 流程。此流程通过将高压制冷剂蒸汽分别导入多级冷凝器进行冷凝和分离， 每一级分离出的液体 在主换热器不同位置上注入回流低压蒸汽，通过使冷热制冷剂流相匹配，减小传热的驱动温差和制冷剂 循环量， 从而在不引入另一台压缩机的前提下提高了循环效率。 最优的分离级数取决于初投资、 操作复杂性及适应性、 运行成本等因素。增加级数可提高效率， 但增 加了流程的复杂程度。 表 , 列出了增加级数与能耗的关系 + , - 。 可以预见， 基本负荷型装置在技术经济上最 佳的级数比调峰型装置大。一般说来， 三级流程能在能耗和复杂性之间达到平衡， 接近于最佳值。 ,$ , 大型 456 装置 大型基本负荷型 456 装置一般均采用 ’() 循环。由于在大型装置中对循环效率的要求较高， 因而，
!"#
真空与低温
第 - 卷第 ( 期
一般采用带预冷的 $%& 循环。 ./&0 在过去 (" 年中几乎所有基本 负荷型装置都采用了带丙烷预冷的 $%& 流程。 *’ + 海上浮动 123 装置 海洋蕴藏着丰富的天然气资源。目前，世界海洋天然气年产 量 +’ , 4 !" 5* 6 占世界天然气年总产量的 (! 7 。海上天然气的 开发不仅环境严峻、 技术复杂、 投资巨大， 而且建设周期长、 现金
图% 双级混合制冷剂循环
缩机。
%& ,
膨胀机循环 膨胀机循环的最简单形式是由压缩后
的单质气体膨胀做功提供冷量。 图 , 是一个 开式双膨胀机循环。 膨胀机循环适用于产量 $" """ - . / ’ %"" 同时也非常适用于海 - . 0 ( 以下的小型装置， 上大型装置。膨胀机循环的能耗相对较高， 但其流程简单， 设备单元少。在操作频繁且 要求快速启停的调峰型装置中， 膨胀机循环 是常采用的典型循环。 在海上大型装置中增 加一套用于预冷的制冷系统是经济的。当 然， 在不同温度级采用两台膨胀机也能节省
8
引
言
天然气是一种优质、 洁净的能源。但到目前为止， 由于客观原因， 致使我国天然气消费量在一次能源 尤其是对环境保护的日益重视， 天然气需求量将迅 消费结构中占 4 Y 左右 Z ! [ 。随着我国国民经济的发展， 6 9 速增大。 根据壳牌 UD/HH 公司的预测， 到 4"!# 年， 我国的天然气年消费量将达到 !7 3\ ] !"!! (8I 在一次性 Z4[ 能源消费结构中约占 3 Y 的份额 。 天然气消费量的增长必然促进液化天然气 6 <=> 9 工业的发展。在未来一些年中， 除了有数以百万吨 计的 <=> 自海外进口外， 一批天然气液化工厂和 <=> 末端装置也会迅速开始建设。 在这些项目进行建设 时， 天然气液化流程的选择是一个至关重要的技术、 经济问题。液化流程设备的投资占 <=> 工厂总投资 的 8" Y 左右， 而不同液化流程在能耗上可能有很大的差距。 因此， 液化流程直接影响到 <=> 工厂建设及 运行的经济性， 需综合考虑投资、 能耗、 可靠性、 安全性及使用环境等因素进行抉择。 本文介绍国外在天然气液化流程选择中一些带结论性的意见， 内容涉及陆上大、 中、 小型天然气液化 装置和新型海上浮动平台天然气液化装置， 以期为国内天然气液化工厂建设提供借鉴。
收稿日期： 4""" B !4 B !C 作者简介： 林文胜 6 !^53 B 9 ， 男， 四川省荣县人， 工学博士， 讲师， 主要从事气体液化、 分离及储运研究。
!"# ! 常见液化流程
真空与低温
第 $ 卷第 % 期
天然气液化装置的产量，有的年产达数百万吨，有的年产数千吨；有的天然气液化工厂是基本负荷 型， 有的则是调峰型； 多数装置固定地建在陆上， 但也有一些建在海洋浮动平台上。所有这些不同条件和 要求， 决定了天然气液化装置不大可能是单一的模式， 在进行选择时也不大可能有单一的指标， 需综合考 虑初投资、 能耗等多种因素。以下简单地介绍几种常见的液化流程。 %& ! 级联式循环 级联式循环通常由丙烷、 乙烯 ’ 或乙烷 ( 和甲烷三级独立的制冷系统来提供冷量。 设计合理的级联式循环通常是在液化 循环中耗能最小的。与此同时， 它需要的换 热器面积也最小。但是， 因为三级制冷循环 都需要各自的压缩机和制冷剂储存设备， 因 此， 级联式循环的流程相对复杂。只有在较 少的特定情况下， 才能显示出低能耗和小换 热面积、 节省费用的优点并弥补由于多级独 立制冷系统增加费用和流程复杂性的缺 点。典型级联式循环流程见图 !。 %& % 混合制冷剂循环 ’ )*+ (
素， 着重分析了中小型陆上装置和新型海上浮动装置的流程选择。 分析表明， 膨胀机循环适合于小型装置， 经过改 进的多级 :;* 循环则适于中型 <=> 装置。 关键词： 天然气液化； 混合制冷剂循环； 膨胀机循环； 浮动生产储卸装置 中图分类号： ?@55 文献标识码： A 文章编号： !""5 B 3"C5 6 4""! 9 "4 B "!"# B "#
第 3 卷第 4 期 4""! 年 5 月
真空与低温 $%&’’( ) *+,-./01&2
!"#
天然气液化装置的流程选择
林文胜 ! ， 顾安忠 ! ， 朱 刚4 4"""8"； 4"""!" 9 6 !7 上海交通大学 制冷与低温工程研究所， 上海 上海 47 上海燃气管网有限公司，
摘
要： 介绍了级联式循环、 混合制冷剂循#"$%&’( )’* %+" ,*’$"!! )’* #&-.")/$%&’( ,#/(%! ’) (/%.*/# 0/!
#&( 1234562378 9 0. /34:6;378 9 <+. 0=37> ? 8@ &35AB ;C *2CDE72D=AE;3 =3F $DG;723EH "37B9 !6=376=E IE=;A;37 .3EJ2D5EAG9 !6=376=E >KKKLK 9 $6E3=M >B !6=376=E 0=5 (2AN;DO $;B #AF9 !6=376=E >KKK8K9 $6E3= P /Q5AD=HAR ?D/ &D%+%&E/+12E1&2 -F &%2&%G/ &,&H/I (1J/GK+/F+1./+%0E &,&H/ %0G /JL%0G/+ &,&H/ %+/ 10E+-G’&/GI ED/ M/, F%&E-+2 10 L+-&/22 2/H/&E10. %+/ G12&’22/GI %0G ED/ 2’1E%NH/ L+-&/22/2 F-+ -02D-+/ 2(%HH %0G (1GK2&%H/ LH%0E2 %2 O/HH %2 -FF2D-+/ FH-%E10. LH%0E2 %+/ %0%H,P/GQ ?D/2/ %0%H,2/2 +/R/%H ED%E ED/ /JL%0G/+ &,&H/ 12 0-E -0H, 2’1E%NH/ F-+ 2(%HHK2&%H/ -02D-+/ LH%0E2I N’E %H2- ED/ N/2E &D-1&/ F-+ -FF2D-+/ STUV LH%0E2Q ?D/ 1(L+-R/G (’HE1K2E%./ :;* &,&H/ 12 (-2E 2’1E%NH/ F-+ (1GK2&%H/ <=> LH%0E2Q S2G N;DF5R H1W’/F%&E1-0 -F 0%E’+%H .%2X (1J/GK+/F+1./+%0E &,&H/X /JL%0G/+ &,&H/X FH-%E10. L+-G’&E1-0%0G 2E-+%./ %0G -FFH-%G10. F%&1H1E1/2Q